Компенсація реактивної потужності

Ефективність роботи енергосистеми з часом погіршується через вплив на неї реактивної потужності і енергії. Іншими словами, через завантаження генераторів реактивними струмами відбувається сильне збільшення витрати палива, що провокує збільшення втрат в всередині проводять мереж і в приймачах, а також прискорюється спад показників напруги. Додаткове навантаження на електролінії надає реактивний струм, внаслідок чого відбувається збільшення перетину кабельно-провідникової продукції. Даний процес загрожує зростанням витрат як на зовнішні, так і на внутрішньо майданчикові мережі.

Уникнути виникнення подібних наслідків, а також вирішити проблему енергозбереження на різного роду підприємствах допоможе компенсація реактивної потужності. По аналізах як вітчизняних, так і зарубіжних фахівців, з’ясувалося, що енергоресурси займають більшу частину від вартості продукції (до 40%). Що, як і цей факт, може послужити сильним аргументом для керівника підприємства, щоб всерйоз зайнятися аудитом і аналізом споживання енергії? Компенсація реактивної потужності є головним вирішенням питання енергозбереження. Для того, щоб розробити ефективну методику, спочатку необхідно розібратися в тому, які споживачі реактивної потужності існують.

Види споживачів реактивної потужності

Для початку потрібно зрозуміти, що є реактивна потужність?

Реактивна потужність – це така фізична величина, яка характеризує навантаження, що з’являються в електроустановках через коливання енергії електромагнітного поля в електроланцюзі з синусоїдальним змінним струмом. Грубо кажучи, реактивна потужність являє собою енергію, яка переходить від джерела до реактивних елементів приймача, після чого повертається назад до джерела в період одного коливання. Показник реактивної потужності безпосередньо залежить від повної і активної потужностей.

Найголовнішим споживачем є асинхронні двигуни, які споживають до 40% потужності в сукупності з іншими (побутовими, власними) потребами. Після них йдуть трансформатори (до 35%), перетворювачі (до 10%), електропечі (до 8%), ЛЕП (7%). Змінний магнітний потік усередині електромашин безпосередньо залежить від обмоток. Саме тому перебіг змінного струму через обмотки викликає индуктирование реактивних електрорухомий сил (ЕРС), які обумовлюють зсув по фазі (напруга-струм). Така зміна (fi), як правило, зростає, але косинус при невеликих навантаженнях стає менше. Наведемо приклад: cos fi двигуна змінного струму (повне навантаження) дорівнює приблизно 0,75-0,80, значить, що при малому навантаженні показник знизиться до 0,20-0,40.

Трансформатори з малим навантаженням аналогічно відрізняються низьким коефіцієнтом cos fi (тобто коефіцієнт потужності). Отже, вдаючись до методу компенсації реактивної потужності, результуючий cos fi енергосистеми буде низьким, а струм навантаження системи (без компенсації) буде рости при однаковому показнику споживаної активної потужності.

Отже, в момент компенсації реактивної потужності (із застосуванням автоматичних компенсаторних установок – КРМ), показник споживаного з електромережі струму знижується (на 30-50%, в залежності від cos fi). Даний процес безпосередньо впливає на зменшення нагрівання проводять проводів і на запобігання старіння ізоляційного матеріалу.

Варто пам’ятати, що реактивна потужність, як і активна, враховується постачальником електричної енергії. Тобто, мається на увазі повна оплата за чинним тарифом, а це є значною частиною витрат на електрику.

Методи зменшення споживання реактивної потужності
Найкращий метод зниження показника реактивної потужності – використання спеціального обладнання, а саме конденсаторних установок.

Для чого використовуються автоматичні КРМ?

  • для розвантаження живлять ЛЕП, трансформаторів, розподільних пристроїв;
  • для зниження витрат за електрику;
  • для зниження рівня вищих гармонік (в певних установках);
  • для придушення перешкод в електромережі, а також для зниження перекосу фаз;
  • для підвищення надійності і економічності розподільчих мереж.
Посилання на основну публікацію